KR20130124431A - 마킹 조립체 내에서 기재 매체의 시트를 취급하는 장치 및 방법 - Google Patents

마킹 조립체 내에서 기재 매체의 시트를 취급하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 마킹 (marking) 조립체 내에서 기재 매체의 시트를 취급하는 장치로서, 폐경로를 형성하는 레일 지지 트랙; 기재 매체의 시트를 마킹하기 위한 제 1 마킹 구역; 및 상기 레일 지지 트랙을 따라 이동 가능한 제 1 플래튼 카트 (platen cart) 를 포함하고, 상기 제 1 플래튼 카트는 상기 폐경로의 주위에서 재순환하고, 상기 제 1 플래튼 카트는 상기 제 1 마킹 구역을 통해 상기 폐경로의 적어도 일부를 따라 처리 (process) 방향으로 상기 기재 매체의 시트를 운반하는, 마킹 조립체 내에서 기재 매체의 시트를 취급하는 장치를 제공한다.

Description

마킹 조립체 내에서 기재 매체의 시트를 취급하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF HANDLING A SHEET OF SUBSTRATE MEDIA IN A MARKING ASSEMBLY}
본 개시는 모듈식 재순환 레일 시스템 상에서 운반되는 플래튼 카트 (platen cart) 상의 기재 매체의 대형의 절단된 시트를 수송하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
대형 치수로 절단된 시트를 위한 고속 잉크젯 마킹 (marking) 기기는 생산고 (production output), 매체 유형 및 이미지의 질에 관하여 현재의 시스템을 사용하도록 특히 제약을 받는다. 또한, 이와 같은 시스템은 특히 그것의 자동화된 부품들에 관하여 변화시키거나 개조하는 것이 유연하지 않고 곤란한 경향이 있다. 따라서, 추가의 또는 상이한 인쇄 셀 (print cells), 마킹 유형 또는 시트 조작 시스템이 사용될 필요가 있는 경우, 하나의 시스템이 전체 작업 (job) 을 수용할 수 없다.
또한, 고속 잉크젯 인쇄 조립체를 포함하는 문서 처리 기기는 기재 매체의 시트를 수송하기 위한 시스템을 포함한다. 기기의 처리능력을 증가시키기 위해, 이 수송 시스템은 매체 처리 경로를 따라 신속하게 매체를 이동시키도록 설계된다. 그러나, 60" x 40" 크기의 절단된 시트와 같은 대형 매체를 수송하는 것은 더욱 곤란할 수 있다. 대형 매체는 대형 인쇄 구역의 전역에 걸쳐 평평하게 유지하는 것은 더욱 어려울 수 있다. 또한, 이미지의 질은 대형 인쇄 구역의 전역에 걸친 인쇄 시에 문제가 될 수 있다.
현재의 대형 시트 프린터는, 종이가 고정된 헤드 하에서 다수회 이동하거나, 헤드가 종이 상에서 다수회 이동하는 멀티-패스 (multi-pass) 시스템을 이용한다. 프린트 헤드와 시트 사이의 멀티-패스는 생산을 감속시킴으로써 생산성을 감소시키고, 또 상이한 패스 중에 원하는 위치에 시트를 타게팅 (targeting) 하는 것이 곤란하므로 이미지의 질을 저하시키는 경향이 있다.
따라서, 단일의 시스템 내에서 고품질의 출력을 유지하고, 또한 종래 기술의 단점들을 극복하는, 유연하고, 효율적이고, 비용 효율이 높은 매체 수송 시스템 및 대형 치수의 절단된 시트를 마킹하는 방법을 제공하는 것이 요망된다.
본 명세서에 설명되는 양태들에 따르면, 마킹 조립체 내에서 기재 매체의 시트를 취급하는 장치가 개시된다. 이 장치는 레일 지지 트랙, 제 1 마킹 구역 및 제 1 플래튼 카트를 포함한다. 레일 지지 트랙은 폐경로를 형성한다. 제 1 마킹 구역은 기재 매체의 시트를 마킹한다. 또한, 제 1 플래튼 카트는 레일 지지 트랙을 따라 이동한다. 제 1 플래튼 카트는 폐경로의 주위에서 재순환한다. 제 1 플래튼 카트는 제 1 마킹 구역을 통해 폐경로의 적어도 일부를 따라 처리 방향으로 기재 매체의 시트를 운반한다.
또한, 레일 지지 트랙은 폐경로 내에 적어도 하나의 교대 루트 (alternate route) 를 포함할 수 있다. 제 1 플래튼 카트는 적어도 하나의 교대 루트를 따라 선택적으로 이동할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 교대 루트는 제 1 마킹 구역을 통해 폐경로의 일부에 평행하게 연장될 수 있다. 레일 지지 트랙은 폐경로의 평행한 섹션들 사이에서 제 1 플래튼 카트를 이동시키기 위한 적어도 하나의 횡측 셔틀 섹션 (lateral shuttle section) 을 포함할 수 있다. 레일 지지 트랙은 폐경로를 변화시키기 위한 재구성 가능한 유닛으로서 형성되는 모듈식 트랙 섹션들을 포함할 수 있다. 제 1 마킹 구역은 인쇄 조립체를 포함할 수 있다. 인쇄 조립체는 폐경로의 일부를 가로지르는 처리횡단 방향으로 이동될 수 있다. 인쇄 조립체는 시트의 불과 1 회의 처리횡단 방향 패스로 시트를 마킹하는 잉크젯 조립체일 수 있다. 또한, 이 장치는 레일 지지 트랙을 따라 이동할 수 있는 제 2 플래튼 카트를 포함할 수 있다. 제 2 플래튼 카트는 제 1 플래튼 카트로부터 분리되어 별개로 이동할 수 있다. 기재 매체는 적어도 40 인치 × 60 인치의 크기를 갖는 절단된 시트일 수 있다. 이 장치는 기재 매체의 시트를 마킹하기 위한 제 2 마킹 구역을 더 포함할 수 있다. 제 1 플래튼 카트는 제 2 마킹 구역을 통해 폐경로의 적어도 일부를 따라 기재 매체의 시트를 운반할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 추가의 양태들에 따르면, 마킹 조립체 내에서 기재 매체의 시트를 취급하는 방법이 개시된다. 이 방법은 제 1 플래튼 카트 상에서 기재 매체의 제 1 시트를 위치결정하는 단계를 포함한다. 제 1 플래튼 카트는 폐경로의 로딩 구역 내에 배치된다. 제 1 플래튼 카트는 폐경로의 주위에서 처리 방향으로 이동하여 제 1 플래튼 카트를 로딩 구역으로 반송할 수 있다. 또한, 이 방법은 제 1 마킹 구역으로 폐경로를 따라 처리 방향으로 제 1 플래튼 카트를 이동시키는 단계를 포함한다. 제 1 플래튼 카트는 기재 매체의 제 1 시트를 제 1 마킹 구역으로 운반한다. 또한, 이 방법은 제 1 마킹 구역 내에서 기재 매체의 시트를 마킹하는 단계를 포함한다. 또한, 이 방법은 제 1 플래튼 카트로부터 기재 매체의 시트를 제거하는 단계를 포함한다. 또한, 이 방법은, 적어도 제 1 플래튼 카트가 로딩 구역에 도달할 때까지, 폐경로를 따라 처리 방향으로 제 1 플래튼 카트를 더 이동시키는 단계를 포함한다.
또한, 처리 방향으로 제 1 플래튼 카트를 더 이동시키는 단계는 폐경로의 평행한 직선 섹션 사이에서 횡측으로 제 1 플래튼 카트를 운반하는 단계를 포함할 수 있다. 로딩 구역 내에서 제 1 플래튼 카트 상에 기재 매체의 제 2 시트를 위치결정하는 단계. 폐경로 내에서 교대 루트를 따라 처리 방향으로 제 1 플래튼 카트를 이동시키는 단계. 기재 매체의 시트를 마킹하는 단계는 마킹 구역 내에서 경로를 가로지르는 처리횡단 방향으로 인쇄 조립체를 이동시키는 단계를 포함할 수 있다. 인쇄 조립체는 불과 1 회의 시트의 처리횡단 방향의 패스로 시트를 마킹하는 잉크젯 조립체일 수 있다. 제 2 플래튼 카트가 로딩 구역 내에 배치되고, 제 1 플래튼 카트가 로딩 구역의 외측에 배치되는 중에, 제 2 플래튼 카트 상에 제 3 기재 매체의 시트를 위치결정하는 단계. 제 2 플래튼 카트는 로딩 구역으로 제 2 플래튼 카트를 반송하는 폐경로의 주위에서 처리 방향으로 이동될 수 있다. 제 2 마킹 구역으로 폐경로를 따라 처리 방향으로 제 1 플래튼 카트를 이동시키는 단계. 제 1 플래튼 카트는 기재 매체의 제 1 시트를 제 2 마킹 구역으로 운반할 수 있다. 제 2 마킹 구역에서 기재 매체의 시트를 마킹하는 단계. 제 1 플래튼 카트 상에서 기재 매체의 제 1 시트의 위치결정 단계는 자동화된 로봇 아암에 의해 수행될 수 있다. 자동화된 로봇 아암은 제 1 플래튼 카트로부터 시트를 수용할 수 있다. 제 1 플래튼 카트는 폐경로의 적어도 일부를 따라 휠들 (wheels) 상에서 이동할 수 있다.
도 1 은 개시된 기술의 일 양태에 따른 마킹 조립체 내에서 기재 매체의 시트를 취급하기 위한 장치의 사시도이다.
도 2 는 개시된 기술의 일 양태에 따른 마킹 조립체 내에서 기재 매체의 시트를 취급하기 위한 대체 장치의 사시도이다.
도 3 은 도 1 의 마킹 구역을 도시하는 릴리프도 (relief view) 이다.
도 4 는 도 3 에 도시된 장치의 마킹 구역의 하류로부터 레일 지지 트랙을 따라 상류를 보는 도면이다.
도 5 는 개시된 기술의 양태들에 따른 플래튼 카트의 사시도이다.
도 6 은 도 5 의 플래튼 카트의 측면도이다.
도 7 은 개시된 기술의 일 양태에 따른 마킹 조립체 내에서 기재 매체의 시트를 취급하는 대안적인 장치의 사시도이다.
도 8 은 개시된 기술의 일 양태에 따른 마킹 조립체 내에서 기재 매체의 시트를 취급하는 대체 장치의 사시도이다.
이하, 도면을 참조하여 이 예시적 실시형태들을 더 상세히 설명한다. 개시된 기술들은 대형 포맷의 인쇄 작업들에 대한 적응성과 이미지의 질을 개선함과 동시에 생산성을 개선할 수 있는 효율적인 시트 취급 시스템을 제공한다. 본 명세서에 개시되는 장치 및 방법은 독립형 시스템으로서 사용될 수 있거나 추가의 마킹 시스템들과 연동하도록 구성될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "기재 매체 시트", "기재 매체" 또는 "시트"는 이미지가 부여될 수 있는 기재를 의미한다. 이와 같은 기재들은 정보나 마킹이 시각화 및/또는 재현될 종이, 투명 필름, 고급지, 필름, 직물, 플라스틱, 사진 현상지, 골판지, 또는 기타 코팅되거나 코팅되지 않은 기재 매체를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 특별한 시트 또는 종이가 참조되지만, 모든 시트 형태의 기재 매체는 그 시트 또는 종이의 합리적인 동등물을 의미하는 것으로 이해해야 한다. 또한, 기재 매체의 "선단부 (leading edge)"는 처리 방향으로 가장 하류에 있는 시트의 단부를 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 "마킹 구역 (marking zone)"은 기재 매체가 "마킹 기기"에 의해 변경되는 기재 매체 처리 경로 내의 위치를 의미한다. 본 명세서에 사용되는 마킹 기기는 프린터, 인쇄 조립체 또는 인쇄 시스템을 포함한다. 이와 같은 마킹 기기는 디지털 복사기, 제본기, 절첩기, 스탬핑기, 팩스기, 복합기, 및 유사한 기술을 사용할 수 있다. 특히 임의의 목적을 위한 인쇄 출력 기능을 수행하는 것.
특정의 마킹 기기는 정보를 기록하고 재현하기 위해 정전하 패턴을 이용하여 기재 상에 이미지를 형성하는 것을 의미하는, 인쇄출력을 생성하기 위한 "정전복사 처리 (electrostatographic process)", 정보를 기록하고 재현하기 위해 대전된 플레이트 상에 수지 분말을 사용하는 것을 의미하는 "제로그래픽 처리 (xerographic process)" 또는 잉크젯 처리, 액체 잉크 처리, 고체 잉크 처리 등과 같은 인쇄출력을 생성하기 위한 기타 적절한 처리를 사용할 수 있는 프린터, 인쇄 조립체 또는 인쇄 시스템을 포함한다. 또한, 인쇄 시스템은 단색 또는 컬러 이미지 데이터를 인쇄 및/또는 취급할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는, "처리 (process)" 및 "처리 방향"이라는 용어는 기재 매체 시트를 이동, 수송 및/또는 취급하는 처리를 의미한다. 처리 방향은, 매체 카트의 부분이 이동하는 및/또는 이미지 또는 기재 매체가 매체 취급 조립체 내에서 일차적으로 이동되는 유동 경로 (P) 의 방향과 실질적으로 일치한다. 이와 같은 유동 경로 (P) 는 상류로부터 하류로 유동하는 것이라고 한다. 따라서, 처리횡단, 횡측 및 횡단 방향은 처리 방향에 수직하고, 또한 일반적으로 공동의 평평한 범위를 따르는 이동이나 방향을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 "카트", "매체 카트" 또는 "플래튼 카트"는 기재 매체 시트를 운반하기 위해 처리 경로를 따라 병진 이동될 수 있는 매체 수송 기기를 의미한다. 이와 같은 매체 수송 기기는 기재 매체 시트를 그 상면에서 직접 지지하기 위한 플래튼을 유지하는 프레임을 포함한다. 본 명세서에 설명되는 카트 또는 매체 카트는 레일 상에서 주행하는 슬레드 (sled), 트랙과 구름 맞물림 (rolling engagement) 되는 휠을 갖는 운반기, 기타 이동 가능한 캐리지 구조 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 "모듈" 또는 "모듈식"이라는 용어는 더 복잡한 구조를 조립하기 위한 하나 이상의 표준화된 부품(들)을 의미한다. 이 부품들의 각각은 다른 독립된 구성요소 부품들과 상호 교환될 수 있는 독립된 구성요소 부품이다. 개별적인 모듈들은 다른 모듈들과 결합되어 더 복잡한 구조의 전부 또는 부분을 형성하도록 구성된다.
도시된 기술들의 양태들은 다수의 스테이션을 갖는 대형의 모듈식 컨베이어 시스템을 포함한다. 이 컨베이어는 휠식 카트의 상면에 있는 플래튼 상에 유지될 수 있는 대형 치수의 종이를 위해 특히 적합할 수 있다. 카트는 다수의 모듈들이 배치되는 매체 경로를 구성하는 루프형 레일 시스템을 따라 병진 이동한다. 이 모듈들은 인쇄 시스템, 시트 로딩, 시트 레지스트레이션 (registration), 시트 세정, 잉크 경화, 시트 언로딩 및 마킹 모듈 시스템을 형성하는 다양한 기능들과 같은 일차적인 시스템 기능들을 수행한다. 또한, 단일-패스 잉크젯 마킹 설계는 대형 인쇄물에 대한 적응성 있는 고품질의 출력을 제공할 수 있다.
또한, 개시된 장치의 모듈식 구조 및 이것에 적용되는 시트 취급 방법에 의해, 상이한 인쇄 셀이 시스템에 선택적으로 추가되고 및/또는 필요에 따라 제거되는 것이 가능하다. 또한, 고객의 요구 및 제조 비용을 반영하는 원하는 이미지의 질 또는 출력 요건에 부합하도록 임의의 유형의 선택되는 프린트 헤드 또는 기타 매체 취급 기기가 이 시스템 내에 일체화될 수 있다.
도 1 을 참조하면, 마킹 조립체 내에서 기재 매체의 시트를 취급하기 위한 장치 (100) 가 도시되어 있다. 시트 취급 장치 (100) 는 생산 출력 속도 및 품질을 개선할 수 있고, 또한 시트/이미지의 치수, 매체 유형 및 이미지의 질의 제한을 완화할 수 있는 자동화에서 적응성을 갖는 대형 치수의 절단된 시트 종이에 대한 고속 잉크젯 마킹을 취급하기에 적절하다. 시트 취급 장치 (100) 는 하나 이상의 플래튼 카트들 (80) 을 운반하도록 설계된 모듈식 레일 지지 트랙 (40) 을 포함한다. 플래튼 카트들 (80) 은 처리 방향 (P) 으로 기재 매체 시트 (5) 를 운반하는 레일 지지 트랙 (40) 을 따라 이동할 수 있다. 카트가 레일 지지 트랙 (40) 의 다양한 루트들 (R1, R2) 중 하나 이상을 포함하는 처리 경로의 하나 이상의 부분들을 따라 이동할 때, 기재 매체 (5) 는 플래튼 카트 (80) 의 시트 플래튼 (82) 상에 유지된다. 로딩 장치 (92) 가 플래튼 카트 (80) 상에 시트를 로딩하여, 이 시트가 마킹 구역 (20) 또는 다른 시트 마킹 또는 취급 스테이션을 향해 운반되도록 시트들의 공급원 (10) 이 제공될 수 있다. 도시된 2 개의 다른 시트 취급 스테이션들은 시트 인버터들 (94) 및 장치 (100) 로부터 처리 시트들 (11) 을 제거 및 수집하기 위한 언로딩 메커니즘 (96) 을 포함한다.
레일 지지 트랙 (40) 에 의해 한정되는 폐 루프 처리 경로 내에는 기재 매체 시트들 (5) 에의 적용을 위한 임의의 수의 다른 스테이션들이 제공될 수 있다. 예를 들면, 추가의 마킹 구역들, 시트 레지스트레이션 시스템들, 종이 세정 요소들, 잉크 경화 영역들 및 시트 마킹 시스템을 형성하는 다양한 기타 기능들이 포함될 수 있다. 레일 지지 트랙 (40) 의 모듈식 구조를 고려하면, 이 추가의 기능들/특징들은 필요에 따라 상호 교환적으로 시스템 (100) 에 추가되거나 시스템 (100) 으로부터 제거될 수 있다.
도시된 바와 같이, 레일 지지 트랙 (40) 은 일련의 직선형 섹션들을 포함한다. 도 1 의 예시적 실시형태에서, 3 개의 직선형 섹션들이 상호 평행하게 연장하고, 한 쌍의 다른 직선형 섹션들은 3 개의 평행한 섹션들의 대향 단부들에서 수직하게 연장한다. 도 1 의 평행한 섹션들 중 하나는 마킹 구역 (20) 을 포함한다. 3 개의 평행한 섹션들의 대향하는 단부들에서 한 쌍의 횡측으로 연장하는 트랙 섹션들 (45) 은 3 개의 평행한 섹션들 중 원하는 것들 사이에서 매체 카트를 이동시키기 위한 셔틀링 (shuttling) 기능을 제공할 수 있다. 대안적으로, 대향하는 단부들에서 횡측으로 연장하는 트랙 섹션들 (45) 중 하나 또는 양자는 마킹 구역 또는 로딩/언로딩 스테이션과 같은 기타 매체 취급 조립체를 포함할 수 있다. 횡측으로 연장하는 트랙 섹션들 (45) 은 보조의 병진 이동 카트 (도시되지 않음) 를 포함할 수 있다. 이와 같은 병진 이동 카트는 평행한 레일 지지 트랙 (40) 과 유사하고, 또한 동일한 방향으로 배향되는 상측 부분을 갖는다. 이 병진 이동 카트의 하측 부분은 횡측으로 연장하는 트랙 섹션들 (45) 의 범위를 따라 운반하도록 제작된다. 따라서, 매체 카트 (80) 가 횡측으로 연장하는 트랙 섹션들 (45) 중 어느 하나에 도달할 때, 병진 이동 카트는 이것을 수용하기 위해 위치될 수 있다. 일단 매체 카트 (80) 가 병진 이동 카트의 상측 부분 상에 위치하면, 이 매체 카트는 정지되어야 하고, 따라서 병진 이동 카트는 3 개의 평행한 트랙 섹션들 중 다른 하나와 정렬하기 위해 운반되도록 횡측으로 연장하는 트랙 섹션 (45) 의 범위를 따라 이동될 수 있다. 이와 같은 방식으로, 매체 카트 (80) 는 트랙의 횡측으로 연장하는 섹션들을 따라 병진 이동하기 위해 회전 또는 선회될 필요가 없다. 따라서, 병진 이동 카트들의 각각은 전체 레일 지지 트랙 (40) 의 주위에서 재순환하지 않고, 하나의 횡측으로 연장하는 트랙의 범위를 따라 전후로 이동한다. 일반적으로, 횡측으로 연장하는 트랙 섹션 (45) 은 각각 단일의 병진 이동 카트만을 포함해야 한다. 그러나, 횡측으로 연장하는 트랙 (45) 의 동일 섹션 상에서 하나를 초과하는 병진 이동 카트가 사용되는 경우, 횡측으로 연장하는 트랙 (45) 에 연장 부분 (도시되지 않음) 이 추가될 수 있다. 이와 같은 연장 부분은, 하나의 병진 이동 카트가 트랙의 동일 섹션 상의 하나 이상의 다른 병진 이동 카트들의 진로로부터 벗어나게 이동할 수 있도록, 외측의 평행한 트랙 섹션들 중 하나를 초과하여 짧은 거리만큼 연장해야 한다.
결국, 레일 지지 트랙 (40) 은, 플래튼 카트들 (80) 이 트랙 (40) 의 주위에서 순환할 수 있도록, 폐 루프 내에 조립된다. 예를 들면, 공급원 (10) 으로부터의 시트는 로딩 메커니즘 (92) 에 의해 카트 (80) 상에 로딩될 수 있다. 그 후, 이 매체 카트는 처리 방향 (P) 을 따라 마킹 구역 (20) 을 통해 시트 (5) 를 운반한다. 일단 카트 (80) 가 셔틀 섹션 (45) 에 도달하면, 카트는 2 개의 루트들 (R1, R2) 중 하나에 대해 횡측으로 운반된다. 이와 같은 방식으로, 트랙 (40) 은 매체 경로를 형성하는 루프형 레일 시스템을 제공한다. 본 명세서에서 레일 지지 트랙에 관하여 사용되는 "루프" 또는 "폐루프"라는 용어는 트랙을 따라 출발점으로부터 출발하여 그 후 출발점으로 복귀하는 경로를 의미한다. 이 루프는 교대 루트들 (R1, R2) 을 가질 수 있으나, 공통의 출발 위치로 복귀하는 것이 바람직하다. 이와 같은 방식으로, 트랙 (40) 을 따라 이동하는 플래튼 카트 (80) 는 트랙 (40) 의 하나 이상의 섹션들을 따라 재순환할 수 있다.
트랙 (40) 에 관련되는 개시된 기술들의 모듈식 양태를 고려하면, 트랙 (40) 의 다양한 직선형 세그먼트들은 직선형 트랙 섹션들의 하나 이상의 유닛들을 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들면, 로딩 장치 (92) 로부터 시트 인버터들 (94) 까지 연장하는 직선형 트랙 세그먼트는 하나 이상의 동형의 트랙의 섹션들에 의해 형성될 수 있다. 이와 같은 방식으로, 직선형 트랙 세그먼트는 더 길거나 더 짧게 제작될 수 있다. 도 2 는 장치 (100) 에 도시된 많은 유사 요소들을 포함하지만, 추가의 루트들 (R3, R4) 을 제공하고 있는 대체 장치 (101) 를 도시한다. 이 대체 장치 (101) 는 또한 제 2 루트 (R2) 를 따르는 추가의 마킹 구역 (20) 을 포함한다. 또한, 횡측으로 연장하는 트랙 세그먼트들 (45) 은 추가의 루트들이 추가될 수 있도록 더 길게 제작되었다.
개시된 기술들의 하나의 양태는 단일의 횡측 패스로 이미지를 부여하는 마킹 구역 (20) 에서 잉크젯 인쇄를 사용한다. 도 3 은 도 1 로부터의 마킹 구역 (20) 의 릴리프도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 마킹 카트 (80) 는 기재 매체 시트 (5) 를 운반하여, 시트 (5) 의 선단부가 마킹 구역 (20) 내로 진입하기 바로 직전인 처리 경로를 따르는 일 지점에 도착해 있다. 다음에, 이 시트 (5) 는 일정 속도로 프린트 헤드 (25) 의 하측에서 1 회 패스할 것이다. 종이가 패스할 때, 이미지 패널이 종이에 인쇄된다. 이와 같은 방식으로, 잉크젯 프린트 헤드들 (25) 은 시트 (5) 를 횡측으로 가로지르는 처리횡단 방향으로 이동하여, 바람직하게 단일 패스로 이미지를 부여한다. 카트가 특히 마킹 구역에서 그 이미지를 수용하기 위해 정지하거나 감속될 필요가 없다는 것을 고려하면, 이것은 높은 처리 능력 또는 생산 속도를 가능하게 한다. 또한, 단일 패스 이미지 전사는 적어도 2 개의 엇갈린 열 (staggered rows) 의 동일한 색의 개별적인 프린트 헤드들 (25) 을 제공함으로써 가능해진다. 처리 경로를 횡측으로 횡단하여 연장하는 8 개의 이와 같은 쌍을 이루는 엇갈린 열이 도시되어 있고, 따라서 잉크젯 프린트 조립체는 그 인쇄 범위의 전체 횡측 범위에 도달하기 위해 처리횡단 방향으로 멀리 이동할 필요가 없다. 따라서, 횡측 이동의 짧은 돌진 (short burst) 만을 포함하는 단일의 횡측 패스로, 프린트 헤드들 (25) 은 이미지를 전사할 수 있다. 8 색 구성이 마킹 구역 (20) 내에 도시되어 있으나, 본 명세서의 개시에 따르면 더 적거나 더 많은 수의 잉크젯 헤드들 및/또는 색들이 마킹 구역에 사용될 있다는 것을 이해해야 한다. 본 명세서에 개시된 기술들의 하나의 양태에 따르면, 임의의 수의 색들 및 경화 스테이션들이 모듈식 조립체 내에 일체화될 수 있다.
도 4 는 인쇄 구역 (20) 의 하류측의 하나의 위치로부터 트랙의 섹션을 내려다 본 플래튼 카트 (80) 의 정면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 플래튼 카트는 트랙의 베어링 표면을 따라 플래튼 카트 (80) 를 지지하는 전 및 후 롤링 베어링 휠 (84) 을 구비한다. 또한, 트랙은 플래튼 카트 (80) 을 적절히 개재시켜 유지하는 횡측 베어링 벽들을 포함한다. 플래튼 카트 (80) 는 트랙 (40) 을 따라 횡측으로 카트를 위치시키는 것을 돕는 스프링 장착되는 횡측 베어링 휠 (86) 을 더 구비할 수 있다.
도 5 는 플래튼 카트 (80) 만의 사시도를 도시하고, 도 6 은 트랙 (40) 의 베어링 지지 표면의 부분만을 구비하는 플래튼 카트 (80) 의 측면도를 도시한다. 도 5 및 도 6 은 또한 플래튼 카트 (80) 가 횡측 안정화 장치 (81) 를 포함할 수 있다는 것을 도시한다. 이 횡측 안정화 장치 (81) 는 플래튼 카트 (80) 의 위치 및 플래튼 카트 (80) 상에서 운반되는 시트 (5) 를 처리횡단 방향 (CP) 으로 안정화시키기 위해 특히 사용된다.
이 개별적인 플래튼 카트들 (80) 은 레일 지지 트랙 (40) 의 베어링 표면들을 따라 병진 이동하기 위한 베어링 휠들 (84) 을 포함할 수 있다. 또한, 플래튼 카트 (80) 는 공기 베어링 레일을 따라 활주하기 위한 비접촉 베어링 표면들과 같은 대체 베어링 지지체를 포함할 수 있다. 다수의 플래튼 카트들이 시스템의 이미지 생산성을 증가시키기 위한 증가된 처리능력을 위해 사용될 수 있고, 또는 마찬가지로 낮은 생산성/낮은 시스템 비용을 위해 감소될 수 있다. 이 전략에 의해, 고객은 자신의 요구에 부합하는 시스템에 비용을 지불할 수 있고, 생산성에 대한 적응성이 증가할 수 있다. 다수의 플래튼 카트들 (80) 을 제공하면, 또한 작업의 흐름 (job stream) 내에 복합매체의 치수 및 복합매체의 유형이 조합될 수 있다. 전체 시스템은, 상이한 플래튼 카트들을 구별하거나 확인하는 고유의 태깅 (tagging) 을 제공함으로써, 동일 작업 흐름 내의 다양한 매체 치수 또는 유형을 갖는 다수의 플래튼 카트들을 추적하고 관리할 수 있다. 이와 같은 방식으로, 플래튼 카트가 마킹 구역에 도달하기 전에, 이 태깅은 신호를 트리거하여, 시스템이 매체 치수 또는 유형에 대한 적절한 인쇄 설정 점들을 수용할 수 있도록 한다.
또한, 이동 중인 플래튼 (82) 상의 종이 압하력 (hold down force) 은 하나 이상의 공지의 기술을 통해 가능해질 수 있다. 예를 들면, 진공 압력이 시트의 저면 측으로부터 제공될 수 있고, 기계식 그리핑 핑거들이 종이의 주변부에 압력을 가할 수 있고, 또는 정전기적 부착력이 사용될 수 있다. 또한, 프린트 헤드 간극 검출 및 교정이 시스템 내에서 가능해질 수 있다. 센서들의 배열이 인쇄 셀의 상류에 위치되어 매체 높이, 평탄도 및 단부 말림을 검출할 수 있다. 이 전략은 프린트 헤드들의 충돌을 방지하여, 프린트 헤드와 종이의 정확한 간극과 관련된 매체 이미지의 질을 보장한다.
또한, 마킹 구역 (20) 를 통한 카트 (80) 및 그 위에서 운반되는 시트 (5) 의 운동의 질은 인쇄 처리 중에 마킹 구역 (20) 을 통해 카트를 활주시키기 위한 공기 베어링 기술을 결합함으로써 개선될 수 있다. 공기 베어링 기술은 일반적으로 하측의 다공질 표면으로부터 공급되는 가압된 공기를 토출하는 다공질 비지지식 (non-bearing) 지지 표면으로 이루어진다. 다공질 표면을 통해 방출되는 공기는 다공질 표면 상에 얇은 기체 막을 생성하고, 그 위에서 플래튼 카트 상의 평면상 스키 (ski) 가 활주할 수 있다. 공기 베어링 다공질 표면과 카트 스키 사이의 기체 층은 마킹 구역을 통한 운동의 질을 향상시킬 수 있는 사실상 무마찰 운동을 제공한다. 비접촉식 베어링 표면들을 사용하면 유지관리를 감소시킬 수 있고, 동시에 특히 기재 매체 시트 (5) 와 잉크젯 프린트 헤드들 사이의 수직 간극의 정확한 위치 제어를 제공할 수 있다. 유사하게, 이와 같은 공기 베어링은 플래튼 카트 (80) 의 횡측 위치를 안정화시키기 위해 사용될 수 있다. 도 4 는 도 4 내지 도 6 에 도시된 횡측 안정화 장치 (81) 에 비접촉식 베어링 지지를 제공하기 위한 공기 베어링을 포함하는 횡측 트랙 벽을 도시한다.
또한, 플래튼 카트 또는 트랙의 어느 한 쪽에 위치되는 인코더는 플래튼 카트 (80) 의 속도를 모니터링할 수 있다. 시스템 컨트롤러와 연동하여 사용되는 경우, 플래튼 카트의 정확한 속도를 알면, 적절하고 정확한 프린트 헤드의 발사 시퀀스 (firing sequence) 가 가능하다. 프린트 헤드들을 위한 적절하고 정확한 발사 시퀀스는 양질의 컬러 픽셀 배치를 개선/유지한다. 또한, 플래튼 카트 (80) 가 일정 속도로 마킹 구역을 통해 병진 이동하는 것이 보장되면 이미지의 질에 더욱 도움이 될 것이다.
개시된 기술들의 다른 양태는 특히 약 62" × 42"의 종이 치수를 취급하는 능력을 갖는 60" × 40"의 이미지 구역에 대해 적응할 수 있는 대형 기재 매체를 취급하는 것에 관한 것이다. 그러나, 본 명세서에 개시된 시스템의 이점은 대형 시트들 외에 더 작은 종이 치수도 여전히 적응될 수 있다는 것이다. 또한, 본 시스템은 원하는 경우 더 큰 종이 치수도 취급하도록 설계될 수 있다. 기재 매체의 대형 치수의 절단된 시트들을 취급하기 위한 플래튼을 사용하면, 아크릴 글라스 (PMMA), 캔버스, 벽지, 라미네이트, 카드보드, 금속, 알루미늄, 등과 같은 다수의 기재 재료 상에 인쇄를 도입하는 옵션이 제공된다. 이와 같은 방식으로, 사용자 인터페이스로부터 작동되는 시스템 컨트롤러에 의해, 본 시스템은 다양한 유형의 기재들 또는 다양한 크기의 기재들에 적합되고 적응될 수 있다. 또한, 플래튼 카트 (80) 또는 트랙 (40) 은 기재의 두께를 검출하기 위한 센서들 (도시되지 않음) 을 포함할 수 있다. 시트의 두께를 측정하는 것 외에, 이와 같은 센서들은 또한 시트의 선단부가 플래튼 (82) 으로부터 상승되었는지의 여부를 검출할 수 있다. 자동적으로 측정되는 시트의 선단부의 높이 또는 시트의 두께에 의해, 프린트 헤드들과 시트 사이의 간극은 자동적으로 조절될 수 있다. 이것은 시트가 프린트 헤드들 내에 의도하지 않게 직접 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
도 7 은 처리 경로와 일치되는 단일 루트만을 포함하는, 마킹 조립체 내에서 기재 매체의 대형 시트를 취급하기 위한 장치 (102) 를 도시한다. 또한, 이 장치 (102) 는 시트 언로더 (unloader) 로서의 역할도 하는 시트 로더 (95) 를 포함한다. 이 시트 로더 (95) 는 시트 (4) 를 파지하고, 이것을 플래튼 카트 (80) 상에 위치시키거나 플래튼 카트 (80) 로부터 제거하기 위해 기계식 암을 사용한다. 시트 로더 (95) 는 도 1 에 도시된 자동화된 아암들 (92, 94, 96) 과 유사하다. 이와 같은 자동화된 로봇 아암들 (92, 94, 95, 96) 은 진공 흡착, 그리퍼 (grippers) 또는 하나의 위치로부터 다른 위치로 기재 매체의 대형 시트들을 파지하여 이동시키기 위한 기타 공지의 수단을 사용할 수 있다. 종이 엘리베이터 공급기 또는 재료 취급 시스템과 같은 대안적인 자동화 및/또는 로봇 시스템이 사용될 수 있다. 또한, 픽/플레이스 (pick/place) 로딩 및 수동 로딩이 시스템에 일체화될 수 있다.
본 명세서에 개시되는 다양한 실시형태들에 따른 플래튼 카트들 (80) 은 내장 모터 또는 트랙 (40) 의 일부로서 포함되는 메커니즘에 의해 부여되는 추진력을 제공받을 수 있다. 비접촉식 모터 구동 시스템에 의해, 다수의 플래튼 카트들은 한계선 (전력 또는 신호) 제약이 없이 자유롭게 이동할 수 있다. 하나의 이와 같은 구동 시스템은 자기 추진을 사용하고, 이 자기 추진은 필요에 따라 매체 카트의 이동을 정지 및 재개하는 것을 포함하는 속도 변화를 가능하게 한다. 도 7 은 이와 같은 자기 추진 시스템의 요소들을 수용할 수 있는 중심 레일 (50) 을 도시한다. 대안적으로, 풀리, 케이블, 체인 또는 기타 유사한 시스템을 사용하는 직접 구동 시스템이 플래튼 카트들을 구동하기 위해 사용될 수 있다. 이와 같은 직접 구동 시스템은 또한 중심 레일 (50) 내에 결합될 수 있거나, 트랙의 횡측 범위들 중 하나 상에 배치될 수 있다.
도 8 은 플래튼 카트 (80) 를 운반하기 위한 레일 지지 트랙 (40) 을 포함하는 추가의 대체 장치 (103) 를 도시한다. 그러나, 이 장치 (103) 는 만곡된 트랙 (46) 의 4 개의 모듈식 세그먼트들을 포함한다. 이와 같은 방식으로, 만곡된 트랙 세그먼트들 (46) 은 이전의 실시형태들의 수직의 (즉, 횡측으로 연장하는) 셔틀 트랙 섹션들 (45) 을 대체한다. 마킹 구역은 이 장치 (103) 의 처리 경로를 따라 거의 모든 위치에, 그러나 바람직하게는 트랙 (40) 의 직선형 세그먼트들을 따라 위치될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
개시된 기술들의 양태들에 따르면, 플래튼 카트 (80), 마킹 구역 (20) 내의 인쇄 시스템 또는 본 명세서에 개시된 장치 (100 ~ 103) 의 기타 자동화된 부품들은 컨트롤러 (도시되지 않음) 에 의해 작동될 수 있다. 이 컨트롤러는 또한 본 명세서에 설명되는 전체 장치 및 방법 내의 임의의 수의 기능들 및 시스템들을 제어할 수 있다. 이 컨트롤러는 제어 신호들을 생성할 수 있는 하나 이상의 프로세서 및 소프트웨어를 포함할 수 있다. 카트 이동 및 인쇄 시스템을 포함하는 장치의 하위-요소들의 협조적인 제어를 통해, 기재 매체 시트 (5) 는 효과적으로 취급되어 마킹될 수 있다. 예를 들면, 플래튼 카트 (80) 는, 필요한 경우, 처리 경로를 따르는 다양한 위치들에서 가속, 감속 또는 심지어 정지되도록 제작될 수 있다. 유사하게, 인쇄 시스템의 타이밍 및 속도는 개선된 이미지의 질을 유지하도록 제어될 수 있다.
이 개시된 모듈식 시트 취급 조립체는 마킹 시스템으로서 엄격하게 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 본 명세서에 개시된 장치 및 방법에 의해, 고객 및 최종 사용자는 자신들의 작업 요구에 관련하여 생산 시스템을 구성하거나 재구성할 수 있다. 따라서, 고객 또는 최종 사용자는 이중 반전 (duplex inversion), 삽입, 결합, 접착, 절첩, 봉합, 분류 등과 같은 모듈들을 추가, 배제 또는 변화시킬 수 있다. 또한, 교대 루트들 또는 매체 경로들은 필요에 따라 시스템을 특별주문 제작하기 위해 추가/배제될 수 있다. 개시된 기술들은 필요에 따라 트랙 및 개별적인 마킹 스테이션들을 구성할 수 있는 모듈식 구조를 제공한다. 또한, 임의의 유형의 선택된 프린트 헤드가 고객의 요구 및 제품 비용을 반영하는 원하는 이미지의 질에 일치시키기 위해 시스템 내에 일체화될 수 있다.

Claims (10)

  1. 마킹 (marking) 조립체 내에서 기재 매체의 시트를 취급하는 장치로서,
    폐경로를 형성하는 레일 지지 트랙;
    기재 매체의 시트를 마킹하기 위한 제 1 마킹 구역; 및
    상기 레일 지지 트랙을 따라 이동 가능한 제 1 플래튼 카트 (platen cart) 를 포함하고,
    상기 제 1 플래튼 카트는 상기 폐경로의 주위에서 재순환하고, 상기 제 1 플래튼 카트는 상기 제 1 마킹 구역을 통해 상기 폐경로의 적어도 일부를 따라 처리 (process) 방향으로 상기 기재 매체의 시트를 운반하는, 마킹 조립체 내에서 기재 매체의 시트를 취급하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레일 지지 트랙은 상기 폐경로 내의 적어도 하나의 교대 루트 (alternate route) 를 포함하고, 상기 제 1 플래튼 카트는 상기 적어도 하나의 교대 루트를 따라 선택적으로 이동 가능한, 마킹 조립체 내에서 기재 매체의 시트를 취급하는 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 교대 루트는 상기 제 1 마킹 구역을 통해 상기 폐경로의 일부에 평행하게 연장되는, 마킹 조립체 내에서 기재 매체의 시트를 취급하는 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 레일 지지 트랙은 상기 폐경로의 평행한 섹션들 사이에서 상기 제 1 플래튼 카트를 이동시키기 위한 적어도 하나의 횡측 셔틀 섹션 (lateral shuttle section) 을 포함하는, 마킹 조립체 내에서 기재 매체의 시트를 취급하는 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 레일 지지 트랙을 따라 이동 가능하고, 상기 제 1 플래튼 카트와 분리되어 별개로 이동 가능한 제 2 플래튼 카트를 더 포함하는, 마킹 조립체 내에서 기재 매체의 시트를 취급하는 장치.
  6. 마킹 조립체 내에서 기재 매체의 시트들을 취급하는 방법으로서,
    제 1 플래튼 카트 상에 기재 매체의 제 1 시트를 위치결정하는 단계로서, 상기 제 1 플래튼 카트는 폐경로의 로딩 구역 내에 배치되고, 상기 제 1 플래튼 카트는 상기 로딩 구역으로 상기 제 1 플래튼 카트를 반송하는 상기 폐경로의 주위에서 처리 방향으로 이동할 수 있는, 위치결정 단계;
    상기 제 1 플래튼 카트를 제 1 마킹 구역으로 폐경로를 따라 처리 방향으로 이동시키는 단계로서, 상기 제 1 플래튼 카트는 상기 제 1 마킹 구역으로 상기 기재 매체의 제 1 시트를 운반하는, 이동 단계;
    상기 제 1 마킹 구역에서 상기 기재 매체의 시트를 마킹하는 단계;
    상기 제 1 플래튼 카트로부터 상기 기재 매체의 시트를 제거하는 단계; 및
    적어도 상기 제 1 플래튼 카트가 상기 로딩 구역에 도착할 때까지, 상기 폐경로를 따라 상기 처리 방향으로 상기 제 1 플래튼 카트를 더 이동시키는 단계를 포함하는, 마킹 조립체 내에서 기재 매체의 시트들을 취급하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 로딩 구역 내에서 상기 제 1 플래튼 카트 상에 기재 매체의 제 2 시트를 위치결정하는 단계; 및
    상기 폐경로 내에서 교대 루트를 따라 상기 처리 방향으로 상기 제 1 플래튼 카트를 이동시키는 단계를 더 포함하는, 마킹 조립체 내에서 기재 매체의 시트들을 취급하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 기재 매체의 시트를 마킹하는 단계는 상기 마킹 구역 내의 경로를 가로지르는 처리횡단 방향으로 인쇄 조립체를 이동시키는 단계를 포함하는, 마킹 조립체 내에서 기재 매체의 시트들을 취급하는 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    제 2 플래튼 카트를 상기 로딩 구역 내에 배치시키고, 또한 상기 제 1 플래튼 카트를 상기 로딩 구역의 외측에 배치시키면서, 상기 제 2 플래튼 카트 상에 기재 매체의 제 3 시트를 위치결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 2 플래튼 카트는 상기 로딩 구역으로 상기 제 2 플래튼 카트를 반송하는 상기 폐경로의 주위에서 상기 처리 방향으로 이동할 수 있는, 마킹 조립체 내에서 기재 매체의 시트들을 취급하는 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 플래튼 카트를 제 2 마킹 구역으로 상기 폐경로를 따라 상기 처리 방향으로 이동시키는 단계로서, 상기 제 1 플래튼 카트는 상기 제 2 마킹 구역으로 상기 기재 매체의 제 1 시트를 운반하는, 이동 단계; 및
    상기 제 2 마킹 구역에서 상기 기재 매체의 시트를 마킹하는 단계를 더 포함하는, 마킹 조립체 내에서 기재 매체의 시트들을 취급하는 방법.
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